[發明專利]一種雷尼銅催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011251175.1
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112264044B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 勵斌;嚴波;尹宏峰;張潔;周生虎
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: B01J25/00
• 分類號: B01J25/00;C07C31/20;C07C29/14
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

1.一種制備1，3-丙二醇的方法，其特征在于包括：

提供一種雷尼銅催化劑，主要包括鋁、銅和金屬助劑，所述金屬助劑包括貴金屬助劑和/或非貴金屬助劑，所述非貴金屬助劑包括Ni、Fe、Mo、Co中的任意一種或兩種以上的組合，所述貴金屬助劑包括Ag、Pd、Pt、Au中的任意一種或兩種以上的組合；其中，所述雷尼銅催化劑中貴金屬助劑的含量為0.1~1wt.%，所述雷尼銅催化劑中非貴金屬助劑的含量為1~10wt.%；

當金屬助劑選自非貴金屬助劑時，所述雷尼銅催化劑中鋁、銅與金屬助劑的質量比為1:（0.5~1）:（0.02~0.22）；

當金屬助劑選自貴金屬助劑時，所述雷尼銅催化劑中鋁、銅與金屬助劑的質量比為1:（0.5~1）:（0.002~0.02）；

當金屬助劑選自貴金屬助劑和非貴金屬助劑的組合時，所述雷尼銅催化劑中鋁、銅、非貴金屬助劑與貴金屬助劑的質量比為1:（0.5~1）:（0.02~0.24）:（0.002~0.02）；

所述雷尼銅催化劑，通過如下步驟制備而成：

在保護性氣氛中，對包含銅/鋁合金、金屬助劑的混合物在500~3000℃下進行高溫熔融，之后常溫靜置，得到混合金屬固化物；

對所述混合金屬固化物進行粉碎處理，獲得催化劑前體；

將裝載有所述催化劑前體的反應籃體置于反應容器中，之后向所述反應容器中加入水和己二酸聚酯二醇有機添加劑，之后密閉并使所述反應籃體以200~1000rpm的旋轉速度保持垂直旋轉；

以滴加的形式將質量分數為40~60%的氫氧化鈉和/或氫氧化鉀強堿水溶液加入所述反應容器，同時繼續保持所述反應籃體垂直旋轉，從而在常溫進行活化處理2~8h，獲得粒徑為0.1~5mm的雷尼銅催化劑；

使包含所述雷尼銅催化劑、包含3-羥基丙醛的水溶液的反應體系在氫氣氣氛中進行加氫反應，制得1，3-丙二醇；

其中，所述反應體系中催化劑的含量為0.2~5.0wt%；所述加氫反應的工藝條件包括：加氫反應的溫度為40~150℃，時間為60~120min，加氫反應壓力為3.0~10.0MPa，包含3-羥基丙醛的水溶液的濃度為5~15wt%。

2.根據權利要求1所述制備1，3-丙二醇的方法，其特征在于：所述銅/鋁合金中鋁與銅的質量比為20：80~80：20。

3.根據權利要求1所述制備1，3-丙二醇的方法，其特征在于：所述保護性氣氛選用氮氣氣氛。

4.根據權利要求1所述制備1，3-丙二醇的方法，其特征在于，所述粉碎處理包括：將所述混合金屬固化物敲碎、研磨至3~140目，獲得催化劑前體。

5.根據權利要求1所述制備1，3-丙二醇的方法，其特征在于：在所述反應容器中，水的添加量至少沒過所述催化劑前體表面；氫氧化鈉和/或氫氧化鉀與混合金屬固化物的質量比為3:1~5:1。

6.根據權利要求5所述制備1，3-丙二醇的方法，其特征在于，還包括：在所述活化處理結束后，將所獲催化劑產物取出，并用水洗滌至pH值為7~8。